2024-03-26
我國制造業蓬勃發展，大型五軸數控龍門銑床必將在機械加工領域占據重要地位。這類設備技術含量高、加工多元化、操控繁復。然而，在使用中，機械磨損、運行條件惡劣、操作規劃相對疏忽等問題，都可能導致設備故障，進而對公司的生產運營造成嚴重影響。因此，維護工作顯得尤為重要。與普通機床相比，大型五軸數控龍門銑床的維護難度更大，這要求維修人員具備高超的技能和經驗，并深入了解設備內部結構和工作條件，以及采用先進可靠的技術手段及時進行維護。
故障探秘
主軸疑云
一般來說，主軸驅動系統應具備寬廣的功率范圍、短時的加減速、廣泛的調速范圍、高過載水平、低電機溫度和低噪音。主軸的典型故障包括傳動系統故障、液壓系統故障和流量測試儀故障。鑒于多數電機采用直流或變頻調速，其主軸箱架構相對于傳統龍門銑床更為簡化。操作中容易發生故障的地方是刀具的智能調速和主軸中的自動擰緊裝置。
進給伺服系統隱患
進給伺服系統可視為大型五軸數控龍門銑床的關鍵組成部分，與普通銑床有著不同之處。它具有較高的定位精度、快速響應指定信號、相對較優的平穩性，確保進給伺服系統正常運作。故障主要集中在伺服控制單元、位置反饋和伺服電機。常規檢測包括觀察是否有伺服激活信號，根據PLC程序檢測激活條件是否滿足，以及查看屏幕軸數值是否變動，伺服軸是否移動，伺服單元是否有命令電壓。
故障案例一瞥
一臺國產17米數控銑床的Y軸伺服系統出現過載。經檢查，未發現機械負載問題，但發現機床油泄漏到電機上，導致電機損壞。更換Y軸伺服電機后，伺服系統恢復正常。這種交流三相異步電機故障是常見的，接地會增加瞬時電流，導致斷路器跳閘。常見的還有輔助電路斷路器故障。智能換刀配置故障通常表現為定位偏差加大、刀庫運動受損、機械手運動偏差增大、握力下降，嚴重時可能導致刀具卡住，從而使設備停止運行。
故障診斷
數控系統自我診斷
大多數數控系統都配備了完善的自診斷系統。無論是國產還是進口系統，都能在數控系統運行或電氣初始化過程中對每個接口或系統本身進行相應的自診斷。因此，維修人員需熟悉各類自診斷信息，這是確保修復工作準確有效的基礎。維修工作者可以根據指令信息，詳細分析故障范圍，并利用故障分量進行準確定位。對于進口數控系統故障，通常只能進行到板級、芯片級的修復，更高級別的修復則需要數控系統制造商的售后團隊介入。數控設施的故障可分為軟件故障和由外部硬件故障引起的硬件故障。
PLC程序邏輯查找
目前，PLC管控儀附著在數控系統之上，因此，在判斷故障時，維修人員可以通過采用梯形圖進行邏輯分析。圖形編程器（CRT）清晰明了地展示數控系統的輸入/輸出（I/O）控制，有助于維修人員通過對PLC程序的邏輯分析，迅速發現存在故障的具體元件。通過梯形圖，可以準確定位數控機床（CNC）系統結構和銑床的故障，然后確定故障發生的位置，如液壓、電氣、氣動或機械部分。
與操作人員積極溝通
操作人員對大型五軸數控龍門銑床的運作狀態有深入了解，是發現故障的第一手人員。因此，維修工作者在故障發生時不能直接進行修復工作。他們需要積極與操作人員溝通，確定機器的操作狀態、可能產生的后果、故障類型的頻率以及操作是否符合規范。操作人員提供的信息將為維修人員迅速分析故障原因和修復提供可靠的參考數據。
保養
主軸部件
維護大型五軸數控龍門銑床的關鍵在于主軸部件，特別是涉及刀具智能化調速和主軸自動擰緊。為避免停電或運作中的自動松動，采用彈簧夾緊刀具的自動夾緊機構，并在銑床上設置行程開關。定期檢查螺旋彈簧螺母、行程開關和刀筒的壓力，以確保夾緊后刀片不會自動松開。同時，關注主軸箱的噪音和主軸的加熱情況，定期清潔主軸箱并添加適量潤滑劑，以確保主軸的良好潤滑。
進給傳動鏈
進給傳動系統通常采用多種導軌和螺母副。當進給鏈出現故障時，運動質量可能會顯著下降，表現為機械零件運動不暢、操作中斷、定位精度下降等。為提升傳動精度，科學調節齒輪的預緊力，對松動零部件進行適當調控。增強傳動剛度，通過適度調節支撐構件和螺母副的預緊力，選擇合適的螺釘，以減少傳動鏈的相關度。此外，注意傳動鏈的反向死區，以確保傳輸準確性。
自動換刀裝置
對于自動換刀裝置，正確的儲存、組裝和使用方法至關重要。制造商應提供詳細的操作說明，包括存儲環境、安裝步驟、使用方法以及常見故障排除。定期檢查彈簧的儲存、組裝和修復，確保刀具夾緊正常。維護聯軸器，及時擰緊螺釘以防止刀庫無法?常旋轉。在刀具庫運動不規范時，通過調整電機傳動誤差或旋轉誤差，確保刀具能夠準確到達指定位置。科學調整工具套筒上的螺釘，擰緊彈簧以確保刀具能夠正常展開夾緊工作。如果刀套未完全就位，檢查叉子的位置并對限位開關進行調整。通過這些維護步驟，可有效提升自動換刀裝置的穩定性和壽命。
結語
大型五軸數控龍門銑床內部結構復雜，修復技術要求較高，對操作和維修人員提出了相當的挑戰。操作人員應精準掌握操作流程，隨時觀察設備的運行狀況。維修人員需要熟練掌握維修技術和豐富的專業知識，以便及時排除故障，同時要做好日常維護工作，降低故障發生率。技術研究單位應加強技術研究，積極引進國際先進技術，提升大型五軸數控龍門銑床的運行平穩性、加工精準度和加工速率。在制造業風起云涌的今天，我們對這些先進設備的保養和維修勢在必行。只有通過科學而細致的護理，我們才能確保這些巨大的數控龍門銑床能夠在高強度運作中始終如一地發揮出色性能。
無論是主軸部件、進給傳動鏈還是自動換刀裝置，都需要我們細心呵護。主軸箱結構的簡單性使得其護理相對直接，但也需要定期清潔和潤滑，確保主軸在高速旋轉中保持順暢。進給傳動鏈的護理要注重傳動精度和剛度，通過科學調節，我們能使其運動更加穩定、精確。而自動換刀裝置則需要我們關注彈簧的夾緊力，確保刀具在工作中牢固可靠。
在故障排除方面，數控系統的自我診斷功能和PLC程序邏輯查找成為了不可或缺的工具。維修人員需要善于利用數控系統提供的自診斷信息，通過合理的邏輯分析迅速定位故障。而PLC程序邏輯查找則是一項高效的手段，通過梯形圖的邏輯分析，維修人員可以快速發現故障元件。
臨末，與操作人員的積極溝通顯得尤為重要。操作人員對設備的了解是深入而直觀的，他們的反饋能夠為維修人員提供寶貴的信息。通過合作和溝通，我們能夠更快、更準確地定位故障，提高維修效率。
在未來，我們需要不斷提升技術水平，加強設備的研發和改進，以適應制造業的不斷發展。同時，操作和維修人員也需要不斷學習新知識，提高維護和修復的技能水平。只有通過共同的努力，我們才能確保大型五軸數控龍門銑床在制造業中持續穩定地發揮重要作用。
來源：《商情》23年11期
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